[摘要] “逢雨必涝”已成为惠州城市一个普遍现象，带来了一系列问题。本文针对惠州市海绵城市，深入探讨海绵城市建设对于惠州市自然排水养水储水供水的重要性，科学地提出了解决方案和对策。
摘要：针对惠州市海绵城市中的自然排水系统的现存问题，分析其现状，总结其利弊，并借鉴国际先进排水管理办法，探索防治城市内涝的方法，建设城市水安全的海绵城市。从城市排水管网系统不足造成的城市内涝、路面不透水等问题出发，本文深入探讨海绵城市建设对于惠州市自然排水养水储水供水的重要性，科学地提出了解决方案和对策。
关键词：海绵城市;排水系统;屋面造型
为满足惠州市社会经济可持续发展战略的要求，惠州市在“新建区域采用雨污分流制，老城区采用截流式合流制;充分考虑现状,尽量利用已建污水收集系统和雨水系统,使新规划的排水系统与现有排水系统有机结合;管网布置要充分利用地形地势,优先采用重力流排水;雨水管渠避免地面径流过分集中”等规划原则下，形成了江北雨水系统、桥东及东平系统分区、水口、东江新城和上东平雨水系统、江南雨水系统、仲恺开发区雨水系统五大主排水分区。这种规划为城市排水系统的建设管理提和实现城市的可持续发展目标提供了一定保障。然而，随着惠州城市开发强度的加快，出现了城市道路、广场级其他公共设施的大量铺装，改变了原有的自然生态和水文特征，城市与环境之间的矛盾在城市内涝中日益突出。“逢雨必涝”已成为惠州城市一个普遍现象，带来了水生态恶化、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。
一、惠州市自然排水系统问题分析
(一)惠州市降雨情况
惠州作为一个“沿江临海型”城市，降水量主要集中在汛期4～9月，约占全年降水量的74.3%，是一个典型的雨水集中型城市。惠州城区雨日有明显的月和季节变化，雨日与降雨量的逐月变化趋势基本一致，都成双峰型，位于前汛期的6月为主峰，雨日平均为19.1d，约占6月天数的63.7%，降雨量平均为338.0mm，主要是因为锋面低槽降雨造成：位于后汛期的8月为次峰，雨日平均为268.4mm，主要是因为热带气旋等低纬热带天气系统造成;雨日最少月出现在11月和12月，平均不到5.0d。各月都有出现暴雨及以上量级降雨的可能，但主要出现在汛期，平均为6.5d。由季节变化来看，惠州城区雨日，小雨日、中雨日、大雨日和暴雨日的分布趋势一致，都为夏季最多，春季次之，冬季最少[1]。不同强度雨日中，小雨日的出现日数最多，中雨日次之;灾害性暴雨各月都有出现的可能，但主要还是出现在汛期，特大暴雨都有后汛期的台风降雨造成。
(二)内涝点主要分布情况
2016年4月初期，惠州市伴有强降雨，全市主要道路出现明显内涝，部分路段如岭南路加德士加油站附近出现积水，学校道路系统，如惠州学院遇到中大雨时内部道路出现排水不通畅，路面似小河的奇观;城市老街小巷、城中村以及三环装饰城周边、螺仔湖南北街、火车西站三孔桥、汽车站易涝点、江北丽日、三新立交等特殊地区也出现不同程度的积水[2]。主要原因除了道路排水系统不科学，也有山洪水、树枝和垃圾等堵塞管道等原因造成了城市的内涝。以惠城区为例，主要道路易涝点集中在惠州大道与金石一路交界处、鳄湖路、东江沙、东湖西路、麦地南路、麦地东二路、螺仔湖北街、黄塘明月湖;各学校，居住小区、机关除了少数单位外，多数的道路系统、广场普遍出现了水景现象;而在大亚湾区，主要内涝点为澳头圆盘附近，进港路沙田路口、北澳大道和大温坝市场石化大道高速路出口、石化大道中新澳立交桥、西区圆盘、龙山八路及鼎富厂门口等。通过调查和分析，这些内涝点均呈现出相同点：主要交通干道、老旧道路、交通承担压力大、较窄路面处、广场、公园、公共建筑道路设施等地内涝较为严重，而临江、临湖道路附近的道路系统相对来说，路面积水不多，不易出现内涝。惠州市内涝灾害除了暴雨强度过大，尤其是西区24小时降雨量达到428毫米，为我区自1952年有气象记录以来最大的一次日降雨量;河水由于特大暴雨导致水位提高，均超过了最高警戒水位，排水口排水受到顶托，排水不畅;个别地方地势过低等自然情况外。城市道路、广场、老街区、建筑密度较高的商贸业集中区等大量不透水面建设，柘中建设不仅使得城市不透水率高达95%左右，而且道路到处都是硬化路面，使得城市看起来不会呼吸，暴雨天气容易产生城市内涝。给城市带来了“排水不畅，长期滞留在路基，严重影响路基强度，造成路基冲刷，严重时还会形成唧泥或断裂;沥青从集料表面脱落造成各种病害;路表水面将会对夜间行车的车灯光线造成反射现象而影响道路行车安全;城市道路路表积水问题可能使淹车现象而影响人身安全”等诸多危害和不利影响。除此之外，同时受地形、道疏浚、联动机制、应急反应能力等客观因素影响，因雨量太大而造成河水倒灌，山体上滑坡带来的泥石流也有可能会堵塞排水管道，这些都会对排涝带来很大压力。针对惠州市现有的城市状况，在对各硬质地面进行海绵化处理时，采取“排、渗，透、养”的结合方式，在惠州市原有的排水系统基础上，结合景观设计，提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的雨水渗透控制策略[3]。基于上述原因，惠州市住建局就提出了《惠州市海绵城市专项规划(惠城区、仲恺高新区)》的设计方案，明确提出到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年，城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求,《规划》还从水生态、水环境、水资源、水安全四大方面提出了细分的目标[4]。
二、惠州市海绵城市建设方案与策略
海绵城市的规划建设有许多国际上的成功案例值得借鉴。例如英国政府就鼓励各类建筑建立专门的雨水收集利用系统，以解决城市水资源的短缺问题和增加城市的排水能力。而美国则是选择在郊外储存雨水，在建设渠道将水输送到市区，污水则通过低下沟渠排走。德国城市有着较为发达的地下管网系统和先进的雨水综合利用技术。法国巴黎城市的排水管道分布在都市地表以下，如同人的血管，城市污水不会直接排入塞纳河，而是沿管道直接排出城镇。目前，在我国南部多雨地区，针对城市自然排水系统问题，诸多城市也把海绵城市建设提到日程上[5]。上述这些经典的海绵城市案例设计不仅成功地解决了城市内水的自然循环，实现人类与自然的和谐共处，而且对于惠州市的海绵城市建设提供了积极的参考。
(一)建筑屋面雨水集蓄系统建设
雨水作为一种宝贵的资源越来越受到重视，随着惠州市城市建设步伐的加快，市内涌现出大量的大型建筑和各种不同的道路广场，当遇到中大雨时这些硬质表面可以在短时间内形成大量积水，不但增加了本来就排水不畅的市内排水系统的负担，而且这种任意的流失也是一种极大的浪费。在建筑体屋面设置雨水集蓄系统，把建筑屋面的多余水量首先汇入集蓄系统的排水沟槽，然后经由分级排水沟槽进入储水层，临时把这些雨水蓄存起来，然后在晴天通过城市排水管网把这些雨水就近直接用于灌溉花草树木;或直接进入蓄水湖泊、雨水调蓄设施，最后进入深层隧道或者排入城市河流等等都是行之有效的办法。
(二)雨水截污设置
目前，屋顶雨水截污主要从控制源头污染起，通过截污滤网装置、花坛渗滤净化装置、初期雨水弃流装置等简单易行的截污技术，可以大大改善收集雨水的水质和后续用水的效果;相比较于屋顶，路面情况复杂得多，雨水冲刷路面时，顺便带来大量垃圾、树叶等污染物，导致路面径流水质一般比屋面水质要差[6]。因此，可以采取截污挂篮、初期雨水弃流装置、雨水沉淀井与浮闸隔离井、植被浅沟等技术来处理路面污水;对于停车场、广场，由于占地面积属于超大型，下雨时会在短时间内形成大量雨水，另考虑到人的集体活动或车辆原因，雨水也较容易受到污染，需要在停车场和广场周边设置植被浅沟来截留、净化雨水，对于那些超大型广场，可以在广场周围设置绿化带，使之成为一种生态型的雨水滞留、净化设施;除此之外，城市绿地虽然本身具有截污功能，但是，在大雨来临时也会遇到排水不畅问题，可以采用滤网、挂篮等方式阻止草地上的颗粒物和和杂草。
(三)生态小区海绵化
目前，生态小区海绵化在惠州市还处于初始阶段，城市排水通常采用传统方法，即径流雨水由排水系统排走，而在生态小区海绵化的建设，必须要充分考虑雨水的渗透、滞留和回用。生态小区建设是改善惠州城市生态环境的设计理念,它要求城市排水系统海绵化。使生态小区的屋面、道路、广场及停车场的排水系统形成一个可以来回循环的有机整体，使雨水收集、截留、蓄存、净化再应用等都能够得到有效处理和控制，从而起到净化空气改善小区生态的作用。
(四)城市公园海绵化建设
近年来，惠州城市化建设正处于高速发展时期，而城市化建设的快速扩张势必会对原有的生态环境造成一定的破坏，影响原有的生态平衡和良性循环。而惠州城市公园海绵化理念的提出就是针对上述问题从根本上削减城市雨水径流污染负荷、缓解城市内涝、改善城市生态环境等方面作出积极有效的举措。可以在西湖公园、金山湖公园等重点规划景点，通过集中式场地布局方式，实现对现有公园场地资源的最小干预。在公园周边建立“绿化隔离带+功能区+生态涵养区”功能结构模式，这样，既可以充分满足人们的休闲活动需求，又可以充分保护自然资源。在沿山体和坡体较高处设立分级生态植草沟，使自然雨水经过坡地时速度减缓，从而缓解暴雨径流。同时，在公园附近的建筑周边铺设透水装置系统，确保在雨水量大的时期，能够把多余的雨水经过市政管道泄流，不产生内涝。通过循环装置系统把湖水作为雨水处理系统蓄水池，这样可以对雨水和湖水进行有效管理，并经过滤网处理后对绿化进行灌溉，实现循环利用和回补地下水。因此，在惠州建设城市公园海绵化不仅可以产生良性的生态效益，也可以给人们带来良好的城市景观。
(五)“绿色屋顶”建设
绿色屋顶为坐落在不与自然土壤接壤的建筑物顶部以及天台、露台、停车场上以植物为主体进行规划设计的一种景观形式。通过对屋顶进行防水处理后，在屋顶设置特殊的构造系统，其中，包括了找平层、防水层、阻根层、蓄排水层、滤水层和植被层。构造系统的设置能够很好把蓄存起来，专家评估认为，屋顶绿化工作如果能达到一定密度，未来至少可以留住60%的降雨。一方面阻止了大量雨水流向地面，另一方面，通过灌溉装置系统能够把雨水回灌给屋顶植被，从而实现屋顶植被灌溉的自给自足。但是，在建设绿色屋顶时，要注意把安全防护摆在第一位，荷载要核算好以免因超重而造成人为塌陷;同时，做好排水、防漏以及选择适宜的植物及基质类型都极为重要。
三、结语
本文通过对惠州市区自然排水系统的现状调查，分析惠州市目前排水系统所存在的问题及产生这些问题的原因，结合对国内外排水处理情况的研究，对惠州市的自然排水系统提出了可行的解决方案和策略，重点论述了生态小区海绵化和城市公园海绵化的设计方案，以期在惠州市的海绵化城市建设中得到应用，为惠州市海绵化城市建设美丽发挥积极的作用。
【参考文献】
[1]李明华等.惠州城区50年来雨日的气候统计和变化特征[J].广东气象,2008(02):27-30.
[2]邓军等.惠州市惠城中心区排水专项规划概况[A].全国排水委员会2015年年会论文集.全国排水委员会2012年年会论文集[C].全国排水委员会2015年年会论文集.2012-11-01:63-66.
[3]习近平.在中央城镇化工作会议的讲话[R].2013.
[4]韩庆文.创新理念构建惠州城乡规划新体系[N].广东建设报,2015-11-16(002).
[5]邹宇等.南方多雨地区海绵城市建设研究——以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015(09):65-78.
[6]吴纲立等.应对气候异变的海绵城市雨洪管理及规划模式[A].中国城市规划学会编.新常态:传承与变革——2015中国城市规划年会论文集(01城市安全与防灾规划)[C].中国建筑工业出版社,2015-09-19:3-17.
作者：杨辉 单位：惠州学院3D建筑打印实验室
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